本文關(guān)鍵詞：煤體透水機(jī)制研究及應(yīng)用

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【摘要】：和其它巖體透水機(jī)制的研究相比，煤體透水機(jī)制的研究同樣具有非常重要的意義，有必要對其機(jī)理進(jìn)行更深入的研究。實(shí)際上，由于對煤體透水機(jī)制及理論了解不夠透徹，由此造成的水害事故頻繁發(fā)生，，這對于我國快速發(fā)展的煤炭行業(yè)有著嚴(yán)重的抑制作用。同時(shí)在煤儲層滲透率研究以及煤層注水防塵中也需要對煤體的透水機(jī)制有一定的了解。基于這樣的前提，本文主要從以下幾個(gè)方面開展工作： （1）在對煤體力學(xué)性質(zhì)及內(nèi)部構(gòu)造了解的前提下，對煤體透水性影響因素進(jìn)行分析，了解每個(gè)因素在改變煤體透水性方面起到的作用，認(rèn)清各個(gè)因素改變煤體透水性的相關(guān)機(jī)理，并且找到控制煤體透水性變化的關(guān)鍵點(diǎn)，從而將掌握的煤體透水機(jī)制應(yīng)用到今后現(xiàn)場工程工作中。 （2）對煤體透水機(jī)制展開相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究，用型煤代替煤巖作為研究對象，分析影響型煤滲透率的相關(guān)因素。首先從單一因素著手，分別研究軸壓、圍壓及進(jìn)水壓力單獨(dú)變化下對型煤滲透率的影響及相應(yīng)的變化規(guī)律；接著從其它方面，例如靜水壓力，體積應(yīng)力，圍壓和水壓的比重、煤粉粒徑等不同角度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，了解不同條件下煤巖滲透率的變化規(guī)律，從而能夠?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果應(yīng)用到實(shí)際工程中。 （3）應(yīng)用FLAC3D軟件對煤體透水性進(jìn)行數(shù)值模擬，數(shù)值模擬了隔水煤柱在采動作用下透水性變化引起的位移及孔隙壓力的相關(guān)變化，將煤體透水的相關(guān)規(guī)律應(yīng)用到工程現(xiàn)場中，從而使得煤體透水機(jī)制的研究更具有實(shí)際意義。
【關(guān)鍵詞】：透水機(jī)制 滲流和應(yīng)力 達(dá)西定律 滲透率 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TD745
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-7
• 1 緒論7-15
• 1.1 問題的提出及研究意義7
• 1.2 透水機(jī)制國內(nèi)外研究現(xiàn)狀7-11
• 1.3 存在的問題11-12
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容12-13
• 1.5 技術(shù)路線13-15
• 2 煤體透水影響因素分析15-23
• 2.1 煤體力學(xué)性質(zhì)15
• 2.2 煤體孔隙裂隙結(jié)構(gòu)15-17
• 2.3 煤體透水影響因素分析17-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 應(yīng)力和水壓對型煤滲透率影響研究23-55
• 3.1 實(shí)驗(yàn)裝置與方法24-31
• 3.1.1 試件制備24-25
• 3.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置25-27
• 3.1.3 實(shí)驗(yàn)原理27-28
• 3.1.4 實(shí)驗(yàn)方法28-29
• 3.1.5 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備步驟29-31
• 3.2 單一因素對煤巖滲透率的影響31-45
• 3.2.1 進(jìn)水壓力對煤巖滲透率的影響31-33
• 3.2.2 圍壓對煤巖滲透率的影響33-39
• 3.2.3 軸壓對煤巖滲透率的影響39-45
• 3.3 靜水和非靜水條件下對滲透率的影響45-47
• 3.4 圍壓和進(jìn)水壓力對型煤試件滲透率影響大小的比較47-50
• 3.5 不同粒徑型煤對滲透率的影響50-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 4 采動影響下煤體透水特征數(shù)值模擬研究55-75
• 4.1 FLAC3D 流固耦合作用簡介55-58
• 4.1.1 數(shù)學(xué)模型描述55-58
• 4.2 模型建立58-61
• 4.3 地應(yīng)力對煤體透水特征的影響61-66
• 4.4 水頭壓力對煤體透水特征的影響66-69
• 4.5 煤體孔隙度對煤體透水特征的影響69-73
• 4.6 本章小結(jié)73-75
• 5 結(jié)論與展望75-77
• 5.1 結(jié)論75
• 5.2 存在的問題及展望75-77
• 致謝77-79
• 參考文獻(xiàn)79-83
• 附錄83
• A. 作者在學(xué)習(xí)期間發(fā)表的論文83
• B. 作者在學(xué)習(xí)期間參與的科研項(xiàng)目83

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：752882